刍议市政公路施工中路面裂缝的控制措施

张秋江

【摘要】市政公路路面出现裂缝不但影响路容美观和行车的舒适性，而且容易扩展造成路面的结构性破坏，缩短路面的使用寿命。沥青混凝土路面出现裂缝，应及时进行密封修补，否则雨水及其他杂物就会沿裂缝进入面层结构及路基，导致路面承载能力下降，加速路面局部或成片损坏。本文将探讨影响市政公路路面裂缝的因素及防治措施。

【关键词】公路路面；裂缝；防治措施

市政公路路面裂缝产生的因素主要有疲劳、收缩、路基上的变形、结构缺陷、老化和环境暴露等。由于引起裂缝的原因多种多样，各种道路结构的开裂类型也就各不相同[1]。

一、影响市政公路路面裂缝的因素分析

1.路基土变形引起的裂缝

路基承载力下降和路基沉降将导致刚性路面结构中板的开裂。这些裂缝可能是细微的或是中等宽度的，并且它们的边缘可以沿着破裂面错动。对于半刚性基层路面，这种现象可能导致同样类型的裂缝或者纵、横向的块裂。对于柔性路面，受到影响的区域最终将会产生龟裂。粘性土的千缩将引起纵、横向又深又宽的直线裂缝，

2.起始于沥青磨耗层表面的裂缝

最初磨耗层中的疲劳裂缝比较细小，而且仅限于行车道，但随着时间的推移，这些裂缝延伸至整个路面形成广义上的龟裂。始发于磨耗层表面的裂缝可能是由于低温和路面翘曲引起的。对贫混凝土上的沥青面层结构，在低温条件下，上层的温度比下层的温度低，结果不同深度处收缩量不同，引起混凝土板翘曲。这一影响加上沥青表层温缩产生的拉伸应力超过了材料的最大容许拉应力，这样就产生了裂缝。表层沥青的快速老化会使磨耗层变脆，并使它对温度变化非常敏感，这样就会产生微裂缝，并从表面扩展至层底。这种类型的开裂可能最终发展为广义龟裂。施工不当时，车道间的纵向接缝和横向终点缝将暴露在行车荷载作用下和温度变化中，这样的构造缺陷将导致直线裂缝，由于表面磨损和材料的损失，裂缝往往会加深[2]。

3.拓宽处裂缝

在道路拓宽处，如果原有结构与加宽部分之间的施工连续性没有得到保证，就会出现纵缝，这样的裂缝通常是直线裂缝，而且往往相当密集。以上三种开裂类型在前述三种路面结构中都有可能产生。下列几种是针对具体路面结构的开裂类型。

4.刚性路面结构开裂类型

水泥混凝土路面的施工缝是不连续的，类似于裂缝。縱向接缝和横向接缝在表面部很宽，通常都会用填缝料填充，但在行车荷载和温度应力作用下，这些接缝迟早都会发展。接缝的边缘可能会剥落，使接缝丧失传递荷载的能力，使得在车辆通过时板边缘发生相对运动。没有做接缝或者接缝做得太迟，混凝土板都将出现横向缩缝。这些裂缝比较直，其间距和宽度可能变化很大混凝土板厚不足以承受行车荷载或路基承载力不足时，板就可能在重型车辆作用下开裂，这样形成的裂缝是中等宽度的纵向或横向直线裂缝，半刚性路面结构开裂类型在半刚性路面结构中，水泥处治基层通常没有施工缝，因此，这些结构层易于产生横向缩裂、这些横向裂缝贯穿磨耗层达到路表时，通常是单一的直线裂缝，但在行车荷载作用下可发展为双裂缝和分叉裂缝-当水泥处治基层设计欠安全或已达到设计使用寿命时由于疲劳会产生开裂[3]。

5.柔性沥青路面结构开裂类型

除在磨耗层中已介绍的裂缝类型外，沥青路面结构可能由于基层的“过度疲劳”而产生歼裂，而且在行车荷载的作用下裂缝会扩展至面层，虽然裂缝在出现的初期阶段仪局限于车辙处，但通常会发展为块裂，在冬天非常寒冷的国家，沥青层在低温下会硬化，因此易于因温度收缩而开裂：当使用硬质沥青和易老化的沥青时，这一现象尤为严重。

二、市政公路施工中路面裂缝的控制措施

1.温缩裂缝的防治

沥青是一种对温度变化比较敏感的黏弹性材料，温度下降时，沥青混合料逐渐变硬变脆，并发生收缩变形。当收缩拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时，沥青路面表面就会被拉裂，并逐步向下发展，形成上宽下窄的横向裂缝。从根本上解决沥青路面温缩裂缝是不现实的，至今温缩裂缝仍然在世界各国普遍存在。

（1）选择合理的沥青混合料和沥青路面结构。1）适当增加沥青面层厚度，可有效地防治沥青路面低温开裂，不仅能防止温缩裂缝，而且能防止半刚性基层开裂的反射性裂缝。2）采用柔性基层，或者在半刚性基层和沥青层之间设置级配碎石过渡层，减少半刚性基层开裂与温缩裂缝的综合作用。3）选择空隙率小、不透水的密级配沥青混凝土作为路面结构层，设计空隙率宜降低采用2%-4%。尽可能采用沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）做面层。4）选用摩擦系数大、粗糙的基层对防治沥青路面开裂有利。5）土基为黏性土时，沥青路面开裂有减轻的趋势。

（2）认真施工。1）充分碾压。在寒冷地区的沥青路面，压实度最好提高到98%以上，有效地降低施工结束时的残余空隙率至小于6%。2）严防施工过程中的工序交叉干扰，杜绝施工污染。尽可能在同一年内完成半刚性沥青路面基层和沥青层的施工，确保沥青层成为一个整体。3）改善沥青路面压实度检验方法，尽量减小取样钻孔的频度，钻孔处必须仔细回填，不致留下缺陷。钻孔处经常是温缩裂缝的发源地。4）做好接缝，避免冷接缝，做好与排水井等人工构造物的接头。

2.降低和分散半刚性基层对沥青层的影响

降低半刚性基层对沥青层的影响就是使得荷载作用下半刚性基层裂缝的张开幅度较小，以及重车通过时裂缝两边的相对沉降差较小，即裂缝处有着较好的荷荷能力。在国外，通常有两种措施用来降低和分散半刚性基层收缩开裂对沥青层造成的不好影响[4]。

3.提高沥青层的材料性能

沥青混合料的性能也会影响沥青面层裂缝的发展。为了阻止裂缝向上发展，沥青层的底面层采用较高沥青用量的密级配沥青混合料是有利的。如果有条件，采用改性沥青也是有利的，而且采用改性沥青的同时势必会增加沥青用量，这会更有利于阻止裂缝的发展。

结论

由于沥青路面下的半刚性基层自身的收缩，沥青面层或多或少会出现反射裂缝。可将土工合成的材料铺设在沥青面层底部，减少或延缓反射裂缝的产生，一般采用玻纤网进行路面加筋，由于玻纤网具有较大的抗拉强度及弹性模量，较低的延伸率和很高的熔点，治理沥青路面反射裂缝效果较好。

参考文献：

[1]万细田. 路面裂缝在市政公路施工中的控制对策分析[J]. 江西建材，2013，06：242-243.

[2]焦暖停，王涛. 公路施工中路面垫层施工质量控制[J]. 河南科技，2011，02：95.

[3]许英萍. 浅析公路施工中路面基层的处理方法[J]. 中小企业管理与科技（下旬刊），2011，03：248.

[4]宋国飞. 市政公路施工中路基的施工质量控制分析[J]. 企业导报，2013，01：294.